Практическое занятие № 9 Основные закономерности наследования признаков, сцепленных с полом.
I. Цель занятия: ознакомление с основными положениями хромосомной
теории наследственности, понятиями сцепления признаков и наследования
признаков, сцепленных с полом.
II. Контрольные вопросы:
1. Основные положения хромосомной теории наследственности.
2. Какое наследование называется сцепленным? Привести примеры.
3. Что такое кроссинговер, его биологическое значение?
4. Что такое группы сцепления?
5. Закон Моргана, его цитологическая основа.
6. Понятие об аутосомах и половых хромосомах.
7. Что представляют собой половые хромосомы и как определяется пол особей?
8. Чем определяется гомо- и гетерогаметный пол? Привести примеры.
9. Понятие о признаках, сцепленных с полом. Привести примеры.
10. Цитоплазматическая наследственность, ее механизм (см. лекцию).
11. Понятие о генной инженерии (см. лекцию).
III. Оснащенность занятия:
1. Таблицы.
2. Схемы.
IV. Ход работы:
1) Используя таблицы, схемы, ознакомиться с основными положениями хромосомной теории наследственности.
2) Решение задач по генетике (наследование признаков, сцепленных с полом; сцепление генов и кроссинговер).
Сцепление генов и кроссинговер.
Число признаков любого организма а, следовательно, и генов, контролирующих их развитие, очень большое, однако число пар хромосом невелико. Следовательно, в одной хромосоме локализовано много генов. Группы генов, расположенные в одной хромосоме, называют группами сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом особи. Совместную передачу группы генов из поколения в поколение Морган предложил назвать сцеплением генов или сцепленным наследованием. Следовательно, установленный Менделем принцип независимого наследования и комбинирования признаков проявляется только тогда, когда гены, определяющие эти признаки, находятся в разных парах хромосом (т.е. относятся к различным группам сцепления).
Обычно сцепление генов не бывает абсолютным. Благодаря кроссинговеру (т.е. обмену участками между гомологичными хромосомами), происходящему в профазе I мейоза, сцепление генов нарушается и в потомстве наблюдается большая часть особей с родительскими признаками, а меньшая часть – с рекомбинантными признаками. Кроссинговер может произойти в любом участке хромосомы, даже в нескольких местах одной хромосомы.
При полном сцеплении генов в потомстве гибрида появляются организмы только с родительскими сочетаниями признаков, а рекомбинанты отсутствуют.
Частота перекреста (процент) между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними. Сила сцепления тем выше, чем меньше расстояние между генами в хромосоме. За единицу расстояния между генами принята морганида. Она соответствует дистанции, при которой кроссинговер происходит в 1 % гамет, т.е. 1 морганида эквивалентна 1 % кроссоверных гамет.
Гены, локализованные в одной хромосоме, расположены линейно, занимают определенное место, называемое локусом, и наследуются сцеплено, причем сила сцепления обратно пропорциональна расстоянию между генами.
Гаметы, в которые попали хромосомы, не претерпевшие кроссинговера, называются некроссоверными, а гаметы, в которые попали хромосомы, претерпевшие кроссинговер, называются кроссоверными или рекомбинантными (их обычно меньше).
Для того чтобы показать, что гены, например, «А» и «В» расположены в разных хромосомах, применяют следующую запись: А В
а в
(двумя параллельными черточками обозначают одну пару гомологичных хромосом). Если гены «А» и «В» находятся в одной хромосоме, то запись выглядит так: А В
а в
СХЕМА КРОССИНГОВЕРА
(пять кроссинговерных обменов в паре гомологичных хромосом)
1 – гомологичные хромосомы; 2, 3 – коньюгация и кроссинговер; 4 – гомологичные хромосомы после завершения кроссинговера.
Обмен участками между гомологичными хромосомами имеет большое значение для эволюции, так как многократно увеличивает возможности комбинативной изменчивости.